手持信号输出装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及计算机、智能设备或电子装置输入指令和数据的人机交互领域， 尤其涉及手持信号输出装置。
【背景技术】
[0002] 目前，键盘、鼠标、触控面板或触摸屏是最常见的输入装置，普遍应用于计算机、智 能设备或电子装置上，用于向目标机器输入指令和数据，其具体实现技术已普遍成熟，其操 作方式（即人机交互方法）已被用户熟知。
[0003] 具体来说，键盘上键位布局必须符合人体学的基本要求，严重限制其进一步小型 化（微型化）的可能，由于输入信息时用户必须辨识键位或者记忆键位，手指必须在键位布 局间上下左右来回移动，操作时要保持双手与键盘的位置关系及体位姿势，双手和十指必 须协调配合，用户很难在移动（运动）场景中使用键盘输入信息，第三者也很容易通过键位 分析窃取用户隐私信息；这些实际问题可以说是目前键盘在技术上无法跨越的障碍。鼠标 所能输入的指令和信息依赖其对屏幕对象的操作，限制了鼠标输入信息的丰富性和效率， 同时鼠标要求在某些平面上使用才能正常移动定位，许多应用场合不能适合，用户在操作 时必须保持手、鼠标与操作平面的相对位置关系，极其容易疲劳甚至带来所谓"鼠标手"的 职业病。应用触控技术的最大局限性在于操作手指必须与触控面板或触摸屏保持接触，并 且要有合适的体位姿势，这在很多应用场合下无法使用，如操作智能电视、教学演示或者运 动状态；进一步，基于多点触控方法的触摸屏作为一种输入装置，其虚拟按键和操作对象的 设计依然不能摆脱人体学的限制，很难进一步小型化甚至微型化设计，并且容易被（无意） 误操作。此外，现有各种人机交互方式还存在容易泄漏用户隐私等实际问题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是针对目前人机交互方法存在的实际问题，尤其 是相应输入装置受限于人体学的要求无法进一步小型化甚至微型化、不能普遍适用于不同 应用场景、操作时要求保持体位姿势并且容易泄漏隐私信息等共性问题提供一种手持信号 输出装置。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案为：
[0006] 一种手持信号输出装置，包括：
[0007] 手指动作采集模块，用于实时采集与一系列以时无时有且长短有序的信号规律对 应的操作手指有规律的微小动作序列；
[0008] 手指动作识别模块，用于通过手指动作间的自然停顿和相关性，识别信号规律中 包含的操作方位和操作方式，所述操作方位即手指的运动方向，所述操作方式即具有相关 性的一次或多次手指动作及动作间的停顿；
[0009] 信号输出处理模块，用于根据手持信号输出装置的握持方式向目标机器系统输出 包含上述操作方位和操作方式的非编码式代码以用于输入指令和数据。
[0010] 进一步地，所述手指动作采集模块包括触点式按键的实体按键、无触点按键的实 体按键、触控面板、触摸屏或体位传感器中的任意一种或多种组合。
[0011] 进一步地，所述手指动作采集模块用于应对作用于其上的每一次手指动作产生唯 一一个信号，并且信号的时间长度与手指动作保持的时间一致。
[0012] 进一步地，还包括感应模块，所述感应模块用于根据手持信号输出装置的握持方 式，自动适配手指动作所作用的操作方位即操作手指的运动方向。
[0013] 进一步地，所述手指动作采集模块包括微动机构、机械式触点、导向结构和复位机 构，微动结构包括接触体和导向体，接触体用于与环设的机械式触点接触，导向结构用于包 围导向体，导向体、导向结构和机械式触点的设置方位相互匹配，复位机构安装于微动机构 的底端。
[0014] 进一步地，所述导向结构为"米"字形，所述导向体相匹配地设置为"米"字形，所 述机械式触点分布于沿导向结构导向的四个正向方位。
[0015] 本实用新型的有益效果在于：所述手持信号输出装置结构简单并且不受人体学的 限制，满足小型化甚至微型化设计的需要；操作时以左手或右手自然握持手持装置，以相应 的手指特别是拇指自然触及手指动作采集模块实现操作，消除了人机关系的约束，操作时 既不需要保持人体与机器的位置关系，也不需要保持操作体位姿势；所述手持装置输出信 号的方法消除具体操作方位和操作方式的认知压力，操作手指按照最简单自然的方位直觉 和动作本能，在手指所在位置以及以其为中心沿八个外部方位上产生一系列有规律的微小 动作序列，无需复杂的学习、记忆或训练，操作时无需刻意协调双手或十指间的动作，无需 辨识具体操作位置或者在操作位置间来回移动，并且可通过目标机器系统图形用户界面的 布局、视感和响应来帮助用户迅速产生进一步操作的动作意识，实现一种用户意识、动作、 视觉三位一体的人机交互方法。本实用新型解决现有输入装置无法进一步小型化甚至微 型化、任意一种装置不能单独有效实现输入指令和数据的全部功能，并且不能普遍适用于 不同的应用场景和用户群体、相关操作方式的动作相对复杂并且要求刻意保持操作体位姿 势、操作时需要识别键位来回移动并且容易泄漏隐私信息的实际问题，尤其适合广大未受 过专门训练的普通用户操作人机接口、满足在运动状态下使用以及长时间操作的使用需 要。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型实施例的手持信号输出装置的人机交互方法的流程图。
[0017] 图2是本实用新型实施例的手持信号输出装置采用机械按键具体实现的示意图。
[0018] 图2A是图2中A-A剖面图。
[0019] 图2B是图2中按键电路原理图。
[0020] 图2C是图2中机械按键硬件消抖的R-S触发器原理图。
[0021] 图3是本实用新型实施例的手持信号输出装置采用触控面板具体实现的示意图。
[0022] 图3A是图3的触控面板滑动手势操作示意图。
[0023] 图3B~图3G是产生明显拐点或交叉点动作曲线的滑动手势示意图。
[0024] 图4是本实用新型实施例的手持信号输出装置的图形用户界面的操作对象布局 示意图。
[0025] 图4A是本实用新型实施例的手持信号输出装置的一种应用于英文字母输入的软 件界面。
[0026] 图4B是本实用新型实施例的手持信号输出装置的一种应用于中文拼音输入的软 件界面。
[0027] 图4C是本实用新型实施例的手持信号输出装置在中文输入时选字的软件界面示 意图。
[0028] 图5A是本实用新型实施例的手持信号输出装置应用于九格分区定位屏幕光标位 置的屏幕逻辑区域示意图。
[0029] 图5B是图5A的屏幕逻辑区域进一步九格分区定位的示意图。
[0030] 图5C是图5A的屏幕显示区域三次分区定位屏幕光标位置的效果图。
[0031] 图6是本实用新型实施例的手持信号输出装置单手握持并以单指操作示意图。
[0032] 图6A是本实用新型实施例的手持信号输出装置应用于智能电视微信聊天的示意 图。
[0033] 图6B是本实用新型实施例的手持信号输出装置应用于电子锁密码开锁的示意 图。
[0034] 图7A是本实用新型实施例的手持信号输出装置作为装配在汽车方向盘上的按键 输入导航地址的示意图。
[0035] 图7B是本实用新型实施例的手持信号输出装置作为装配在平板电脑上的按键玩 电子游戏的示意图。
[0036] 图7C是本实用新型实施例的手持信号输出装置作为智能手机向智能电视输入信 息的示意图。
[0037] 图7D是本实用新型实施例的手持信号输出装置作为专用小键盘操作工业控制计 算机的示意图。
[0038] 图8是本实用新型实施例的手持信号输出装置的结构框图。
[0039] 图9是本实用新型实施例的手持信号输出装置的使用流程图。
[0040] 标号说明：
[0041] 2001/2002/2003/2004、机械式触点；2010、微动机构；2012、"米"字形导向结构； 2013、限位结构；2015、复位机构；2020、定位部；
[0042] 3001、触控面板；3011、产生一个明显拐点的动作曲线；3021、产生两个明显拐点 的动作曲线；3022、连续两条中间有停顿并且各自产生一个明显拐点的动作曲线；3031、产 生一个交叉点的动作曲线；3041、产生三个或三个以上明显拐点的动作曲线；3042、产生两 个或两个以上交叉点的动作曲线；
[0043] 4101/4102/4104/4108/4401/4402/4404/4408、操作对象；
[0044]5001、显示区域；5010、逻辑区域；5011、光标位置；5021、分区标线；5031、目标位 置；
[0045] 6001、智能电视；6002、电子锁；
[0046] 7001、方向盘；7002、平板电脑；7003、工业控制计算机；
[0047] 8001、手指动作采集模块；8002、手指动作识别模块；8003、信号输出处理模块。
【具体实施方式】
[0048] 为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。
[0049] 本实用新型最关键的构思在于：⑴.在不需要感觉器官（如触觉或视觉）辅助的 前提下，用户依据直觉也能够准确定位其操作手指所在位置以及以其为中心的八个外部方 位；(2).摩尔斯电码和鼠标的大量实践表明，用户的操作手指可以自然连续地完成一种操 作所需具有相关性的一次或多次重复动作；(3).摩尔斯电码的大量实践同时还表明，长短 有序的简单动作及动作间的自然停顿所对应产生的信号规律可以用于准确表达和传递信 息并且可识别处理；⑷.若用户的操作手指在每个具体操作方位上有4种简单动作或动作 组合的操作方式，则9个操作方位可唯一产生36种信号用于操作人机接口。
[0050] 请参阅附图8,一种手持信号输出装置，包括：
[0051] 手指动作采集模块8001，用于实时采集与一系列以时无时有且长短有序的信号规 律对应的操作手指有规律的微小动作序列；
[0052] 手指动作识别模块8002,用于通过手指动作间的自然停顿和相关性，识别信号规 律中包含的操作方位和操作方式，所述操作方位即手指的运动方向，所述操作方式即具有 相关性的一次或多次手指动作及动作间的停顿；